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分类: Android平台

2015-11-27 18:17:39

0. 动态库加载方式:

方法1:在运行时动态链接库, 
       动态地将程序和共享库链接并让 Linux 在执行时加载库(动态链接,系统加载)
方法2:动态加载库并在程序控制之下使用它们。(动态加载)


动态链接(系统加载):是指在编译应用程序时,使用 -lxxx 来指定需要链接哪个库。
  此时,应用程序(ELF)中会指明哪些符号未被填充,且放在哪些动态库中。 
  LD_LIBRARY_PATH则指明动态库在哪里存放。系统会将此动态库加载到内存中使用。


动态加载:使用dlopen打开指定的动态库。
  并使用 dlsym 获取符号地址。这是插件式程序的必备方式。


1. C++大型程序常见的模块组织方式:



不少C++大型程序以如下方式设计:
1). 有一个主程序块,
     此程序块通常作用是读取配置文件,并根据配置文件动态加载以插件形式提供的功能模块。
     (即dlopen(插件)) 并维护主循环,每次循环中依次调用每个插件中的某功能(dlsym(符号)并运行)。
     在退出时,使用dlclose() 将各插件移出内存并退出主循环。


2). 不同插件同样利用配置文件维护他们所用到的自有模块。(dlopen, dlsym)


3). 如有必要,各插件以动态库的形式共同使用某模块(尤其是第三方模块)。 
     (使用动态链接,系统加载的方式)




例如:
某程序以如下方式构建:
1). 核心程序为一个应用程序,此应用程序主要通过分析配置文件,决定加载哪些插件。
     同时,它维护一个循环,每个循环中调用插件的特定符号(update)。
2). 插件包括:音频库,文件系统,动作分析系统等。
     同时,各个游戏逻辑也作为插件存在。即从大厅进入游戏,其实就是替换一些插件。
3). 游戏模块依赖于引擎A。(以动态链接,系统加载方式使用)


这样,在Linux下,可以将引擎以及底层库放置于LD_LIBRARY_PATH制定位置。整个软件可正常运行。


2. Android 下对NDK动态库的使用:

Android下,对于动态加载的库(dlopen(lib)),使用绝对路径就可以解决问题。
对于动态链接(系统加载)的动态库,因为没有LD_LIBRARY_PATH方式,
则可以采用在Activity的静态模块中使用System.LoadLibrary()方式提前加载于内存空间。


 static
{
    System.loadLibrary("gnustl_shared"); 
    System.loadLibrary("testcplus");    
        System.loadLibrary("hello-jni");
        
}




3. 复杂情况下NDK动态库的组织:

使用上面所说的方法,可以解决非常简单的动态加载的动态库。
但对于比较复杂的动态库。则有很多问题。
例如:某些动态库有很多全局变量,且包含一些状态信息。
而Activity在onDestory()后,进程并未完全退出。
此时,动态库依然存在于内存之中。
此时,再次运行应用程序。全局变量和状态还是使用之前的值。
这会对逻辑造成很大困难。




于是采用如下方式:
首先:Java程序使用System.LoadLibrary()仅调用C++库(libgnustl_shared.so)
      以及一个非常干净简单的动态库A。


此动态库A,提供2个主要功能。Init(), UnInit().
在Init()中,它作两件事:
1. 采用dlopen()方式将所有动态链接(系统加载)的库(如上面所说引擎)加入内存(关键点)
2. 采用dlopen()方式将需要dlopen() 的模块(如游戏逻辑)加入。


在UnInit()中。依次dlclose();


其次,
动态库A所dlopen()的游戏逻辑动态库,直接使用函数名而非dlopen,dlsym的方式使用符号。
这样,Linux下的代码,就不需要做任何修改即可。


在NDK 编译游戏逻辑时,指明LOCAL_SHARED_LIBRARIES := 引擎。
也就是说:System.LoadLibrary(A),将最简单的壳子动态库加入内存。


此壳子动态库A在onCreate()时调用dlopen将所有所需动态库加入内存(引擎,游戏)。
在onDestory()时,则dlclose(),将动态库移出内存。


而在循环中,游戏动态库被dlopen,dlsym取出相应几个有限的符号并调用。


而在这些符号内,他们直接使用引擎提供的函数。因为此时引擎已经被加载入内存。所以可以使用。


dlclose时,游戏和引擎都被移出内存。


(注:有很多游戏,但引擎只有一个,游戏使用此共同的引擎提供的函数)


第三方C++库的移植:

在开发Android大型程序时,不可避免要用到很多第三方OpenSouce.
而大多数第三方库采用AutoConfig,或者CMake等特定编译工具编译。
现在就说说如何利用NDK将其编译成咱们能够使用的静态库或者动态库。


现在以xiph-ogg为例,演示如何使用NDK编译这些第三方库。


0. 准备工作:
下载xiph source code.
要编译的内容是:
xiph/ogg:生成libogg.so或者libogg.a
xiph/vorbis: 生成libvorbisfile.so  libvorbis.so 或者对应.a .


1. 确定库所包含的源文件:
编译libogg.so,需要编译的源文件包括:
bitwise.c framing.c




2.组织文件和写Android.mk+Application.mk
Sam作如下目录结构:
xiph/ogg/jni/
这里包含4个文件: bitwise.c framing.c, Android.mk, Application.mk


作Android.mk如下:注意需要填写的资源文件(两个.c)以及指定-I目录。
LOCAL_PATH := $(call my-dir)


include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_ARM_MODE := arm
LOCAL_MODULE := ogg
LOCAL_SRC_FILES := bitwise.c framing.c
LOCAL_CXXFLAGS :=
LOCAL_CFLAGS += -I/opt/Android-NDK/android-ndk-r8b/samples/xiph/xiph/ogg/include
#LOCAL_SHARED_LIBRARIES :=                                                                                                          
LOCAL_LDLIBS := -llog
#include $(BUILD_EXECUTABLE)                                                                                                        
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
#include $(BUILD_STATIC_LIBRARY) 


编译之:
../../../../../ndk-build -B V=1
在xiph/ogg/libs/armeabi-v7a/下生成libogg.so


libvorbisfile.so  libvorbis.so的建立也一样,Android.mk如下:
LOCAL_PATH := $(call my-dir)


include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_ARM_MODE := arm
LOCAL_MODULE := vorbis
LOCAL_SRC_FILES := mdct.c smallft.c block.c envelope.c window.c lsp.c lpc.c  analysis.c synthesis.c psy.c info.c floor1.c floor0.c \
 res0.c mapping0.c registry.c codebook.c sharedbook.c lookup.c bitrate.c
LOCAL_CXXFLAGS :=
LOCAL_CFLAGS += -I/opt/Android-NDK/android-ndk-r8b/samples/xiph/xiph/ogg/include
LOCAL_CFLAGS += -I/opt/Android-NDK/android-ndk-r8b/samples/xiph/xiph/vorbis/include
LOCAL_CFLAGS += -I/opt/Android-NDK/android-ndk-r8b/samples/xiph/xiph/vorbis/lib


LOCAL_LDLIBS := -lm
LOCAL_LDLIBS += -logg


#LOCAL_SHARED_LIBRARIES :=                                                                                                          
LOCAL_LDLIBS += -llog
LOCAL_LDLIBS += -L/opt/Android-NDK/android-ndk-r8b/samples/xiph/NDK_Build/ogg/libs/armeabi-v7a
#include $(BUILD_EXECUTABLE)                                                                                                        
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
#include $(BUILD_STATIC_LIBRARY)                                                                                                    


include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_ARM_MODE := arm
LOCAL_MODULE := vorbisfile
LOCAL_SRC_FILES := vorbisfile.c
LOCAL_CXXFLAGS :=
LOCAL_CFLAGS += -I/opt/Android-NDK/android-ndk-r8b/samples/xiph/xiph/ogg/include
LOCAL_CFLAGS += -I/opt/Android-NDK/android-ndk-r8b/samples/xiph/xiph/vorbis/include
LOCAL_CFLAGS += -I/opt/Android-NDK/android-ndk-r8b/samples/xiph/xiph/vorbis/lib


LOCAL_LDLIBS := -lm
LOCAL_LDLIBS += -logg
LOCAL_LDLIBS += -lvorbis


#LOCAL_SHARED_LIBRARIES :=                                                                                                         \
                                                                                                                                    
LOCAL_LDLIBS += -llog
LOCAL_LDLIBS += -L/opt/Android-NDK/android-ndk-r8b/samples/xiph/NDK_Build/ogg/libs/armeabi-v7a
LOCAL_LDLIBS += -L/opt/Android-NDK/android-ndk-r8b/samples/xiph/NDK_Build/vorbis/libs/armeabi-v7a
#include $(BUILD_EXECUTABLE)                                                                                                       \
                                                                                                                                    
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
#include $(BUILD_STATIC_LIBRARY) 
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